• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.172-172
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• 2020

In recent years, soil erosion has come to be regarded as an essential environmental problem in human life. Soil erosion causes various on- and off-site problems such as ecosystem destruction, decreased agricultural productivity, increased riverbed deposition, and deterioration of water quality in streams. To solve these problems caused by soil erosion, it is necessary to quantify where, when, how much soil erosion occurs. Empirical erosion models such as the Universal Soil Loss Equation (USLE) family models have been widely used to make spatially distributed soil erosion vulnerability maps. Even if the models detect vulnerable sites relatively well by utilizing big data related to climate, geography, geology, land use, etc. within study domains, they do not adequately describe the physical process of soil erosion on the ground surface caused by rainfall or overland flow. In other words, such models remain powerful tools to distinguish erosion-prone areas at the macro scale but physics-based models are necessary to better analyze soil erosion and deposition and eroded particle transport. In this study, the physics-based Surface Soil Erosion Model (SSEM) was upgraded based on field survey information to produce sediment yield at the watershed scale. The modified model (hereafter MoSE) adopted new algorithms on rainfall kinematic energy and surface flow transport capacity to simulate soil erosion more reliably. For model validation, we applied the model to the Doam dam watershed in Gangwon-do and compared the simulation results with the USLE outputs. The results showed that the revised physics-based soil erosion model provided more improved and reliable simulation results than the USLE in terms of the spatial distribution of soil erosion and deposition.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.911-918
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• 2013

2차원 RMA2 모형을 이용하여 방류조건에 따른 댐하류 하천의 홍수위, 유속분포 및 하상변동을 분석하였다. 수위분석결과 200년빈도에 의한 영향은 주암댐에서 광천교까지 구간(1.27km)에서 나타났고, 여유고는 댐 직하류 좌안제방 300m 구간에서 0.7m 부족하였다. PMF 방류시는 보성강 전구간에서 제방을 월류하는 것으로 분석되었다. 침수범람구역은 200년 빈도에서는 하천합류부의 일부지점에서 발생하였고, PMF 방류시에는 제방월류로 침수구역이 확대되었다. 하도내의 유속은 교량 및 하도의 폭이 좁은 구간에서 비교적 유속이 크게 나타나 하상저하가 발생하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권8호
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• pp.836-844
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• 2009

A denitrification bacterium was isolated from riverbed soil and identified as Ochrobactrum sp., whose specific enzymes for denitrification metabolism were biochemically assayed or confirmed with specific coding genes. The denitrification activity of strain G3-1 was proportional to glucose/nitrate balance, which was consistent with the theoretical balance (0.5). The modified graphite felt cathode with neutral red, which functions as a solid electron mediator, enhanced the electron transfer from electrode to bacterial cell. The porous carbon anode was coated with a ceramic membrane and cellulose acetate film in order to permit the penetration of water molecules from the catholyte to the outside through anode, which functions as an air anode. A non-compartmented electrochemical bioreactor (NCEB) comprised of a solid electron mediator and an air anode was employed for cultivation of G3-1 cells. The intact G3-1 cells were immobilized in the solid electron mediator, by which denitrification activity was greatly increased at the lower glucose/nitrate balance than the theoretical balance (0.5). Metabolic stability of the intact G3-1 cells immobilized in the solid electron mediator was extended to 20 days, even at a glucose/nitrate balance of 0.1.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권4호
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• pp.287-295
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• 2017

This paper provides a mathematical approach for estimating flood risks due to the effects of climate change by developing a one dimensional (1D) hydraulic model for the mountainous river reaches located close to the Yeongwol thermal power plant. Input data for the model, including topographical data and river discharges measured every 10 minutes from July $1^{st}$ to September $30^{th}$, 2013, were imported to a 1D hydraulic model. Climate change scenarios were estimated by referencing the climate change adaptation strategies of the government and historical information about the extreme flood event in 2006. The down stream boundary was determined as the friction slope, which is 0.001. The roughness coefficient of the main channels was determined to be 0.036. The results show the effectiveness of the riverbed widening strategy through the six flooding scenarios to reduce flood depth and flow velocity that impact on the power plant. In addition, the impact of upper Namhan River flow is more significant than Dong River.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1D호
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• pp.141-147
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• 2006

강우에 의해서 발생하는 토양유실은 비옥한 표토를 유실시켜 생산성의 저하를 초래하고, 유실된 토양입자는 하천이나 호수, 댐 등에 퇴적되어 저수용량의 감소와 수질관리에 어려움을 야기 시키므로 이에 대한 대처가 필요하다. 본 연구에서는 위성 영상과 GIS 기법을 활용하여 유역내 토양침식에 영향을 미치는 토양조건, 피복조건, 지형조건들을 추출하고 이 요소들을 범용토양유실공식(USLE; Universal Soil Loss Equation)에 적용하여 유입퇴적량 및 유입 가능성이 높은 위치를 파악하였다. 또한 유입되어 하상에 쌓여 있는 퇴적량은 투과성이 강한 음향측심기를 활용하여 퇴적층과 지층의 고도 정보를 획득하여 산정하고 유실량과 퇴적량을 비교하여 퇴적되는 비율을 도출하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권1호
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• pp.23-33
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• 2019

내성천은 경북 북부지역을 흐르는 모래하천으로 계절적 변동이 큰 수문학적 특성에 반응하여 발달하는 모래 하상의 역동성과 이른바 '화이트 리버'라고 하는 경관상 고유성으로 대표되는 하천이다. 하지만 2010년부터 영주댐이 건설되기 시작하고 2015년 전후로 식생이 광범위하게 활착하는 등 하천 변화가 발생하였다. 본 논문의 목적은 하천 변화의 원인이 될 수 있는 기후, 수문, 수질의 변화를 분석하고, 이에 따른 하천 변화의 가능성을 검토하기 위함이다. 분석 결과, 2015년에 1982년 다음으로 적은 강우량이 발생하였으며 이로 인해 여름철 첨두유량은 50년래 최저를 기록하였다. 내성천의 유사량 특성은 상하류가 크게 다르지 않았으나, 댐 건설과 무관하게 내성천의 연 최저수위가 지속적으로 감소하고 있었음을 확인하였다. 이는 간헐적 가뭄과 수질의 변화가 하천식생의 활착에 유리하게 작용하고, 이에 따른 물리적 변화가 하도 및 식생 활착에 영향을 준 것으로 추정된다. 그러므로 하천 변화의 원인 분석을 위해서는 하천 식생 변화와 연계한 다각적인 모니터링이 필요함을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.529-536
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• 2016

본 연구는 급경사 자갈하상 만곡수로의 이동상 수리실험을 이용하여 만곡부 최대세굴심 산정공식들의 적용성을 평가하였다. 평균입경 43mm의 하천자갈을 $90^{\circ}$ 만곡 급경사 개수로에 포설하고 유량과 하상경사에 따른 만곡부의 최대세굴심을 조사하고 세굴심 공식으로 산정한 최대세굴심과 비교하였다. 자갈하상 만곡부 국부세굴은 유입부의 하상경사 0.02이상 $F_r$ 0.95이상에서 발생하였다. 이 수로에서 Lacey공식과 Zeller공식을 제외한 기존 세굴심 산정공식들은 최대세굴심을 과대 추정하는 것으로 나타났다. 하상재료를 고려한 Lacey공식과 접근경사와 만곡도를 반영한 Zeller공식은 급경사 자갈하상 만곡부의 최대세굴심 평가에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.3-8
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• 2016

최근 무인항공기(UAV, Unmanned Airborne Vehicles)의 기술적 발달로 해상도와 정확도가 증가함에 따라 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이러한 무인항공기는 지표면의 영상취득뿐만 아니라 저고도로 촬영할 경우 하천 저수심부의 영상도 취득할 수 있는 장점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 무인항공기를 저고도로 촬영하여 하천지형정보를 취득하고 수심에 따른 정확도 분석을 수행하였다. 수심정확도 분석은 저수심부 지형의 GPS 관측값과 무인항공기 영상에서 생성한 DSM 값을 비교 분석을 하였다. 수심이 50cm이하에서의 저수심부는 일반측량 작업규정의 하천공사 설계측량의 수직위치 정확도 ${\pm}10cm$를 만족시킴을 알 수 있었다. 이러한 결과는 수심이 깊지 않은 하천의 경우 무인항공기 촬영으로 취득한 하천지형자료가 수심측량 자료로 유용하게 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.419-427
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• 2017

산지하천 하상에서 흔히 발견되는 호박돌에 작용하는 항력은 하천의 거동과 반응을 예측하는 데 있어서 중요하나 이를 위한 항력계수 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 호박돌의 항력 실험을 통해서 호박돌 형상과 항력계수의 관계를 분석하였다. 호박돌의 장축과 단축이 흐름방향을 따를 때 항력계수에 미치는 형상계수의 영향을 분석하였다. 항력계수는 장축보다 단축에서 더 크며 호박돌의 등가직경 Reynolds 수가 증가하면 감소하였다. 항력계수와 등가직경 Reynolds 수의 관계에서 결정계수는 단축보다 장축에서 더 크다. 이는 호박돌 형상의 불규칙성에 따른 항력이 축에 따라 변화하기 때문인 것으로 판단된다. 항력분포 변화는 호박돌의 교호진동을 초래하였다. 그 진폭은 $R_{ep}$가 약 12,000에서 급격히 증가하였으며 장축보다 단축에서 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권2호
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• pp.221-230
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• 2009

In this study, a river basin with a lot of measured data such as water level, flow rate, current speed, and sediment rate from the past to now was selected and geometrical shape of a pier was re-analyzed, in order to study the effects of the flow around the pier area as well as the riverbed alternation characteristics. A finite element mesh of the entire river was prepared, and via parameter revision, the section that the pier has influence on was decided, to analyze the shape of the pier using RMA-2 and SED2D-WES models. With regards to the section that the pier has influence on, analysis was done on the four pier shapes, namely circle, square, rectangle, and octagon. The results showed that the shape with the least influence around the pier around is the octagon, followed by circle, rectangle, and square, showing the different geometrical effects that the shapes have on the pier. Furthermore, it was shown that the distribution of sediment concentration had effect from about (+) 110 m of the upstream to about (-) 130 m of the downstream, from the pier installation point. Also, it was shown after analyzing drag forces for different sediment particle distributions that the shape with the greatest drag is the octagon, followed by circle, square, and rectangle.